多環(huán)節(jié)可選考核方式在自動化工具軟件課程中的實踐

劉尚爭?劉勇軍

摘要：自動化工具軟件是南陽理工學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院自動化專業(yè)的專業(yè)選修課，受內(nèi)容較多且不易理解、學(xué)時少、學(xué)生重視程度不夠等因素的影響，傳統(tǒng)教學(xué)方法的效果不佳。多環(huán)節(jié)可選考核方式是指課程的考核包括多個環(huán)節(jié)，主要環(huán)節(jié)學(xué)生可以根據(jù)興趣選擇。在第一節(jié)課就把本課程各個環(huán)節(jié)的任務(wù)、課程設(shè)計題目和考核辦法公布給學(xué)生。學(xué)生分階段完成每個環(huán)節(jié)的任務(wù)，并最終完成課程設(shè)計題目，提交設(shè)計報告和設(shè)計作品。實踐證明這種考核方式能增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力，增強對知識的理解，增強解決實際問題的能力。多環(huán)節(jié)的考核能有效降低完全抄襲現(xiàn)象，考核成績相對公正。

關(guān)鍵詞：多環(huán)節(jié)考核；自動化工具軟件；教學(xué)改革

作者簡介：劉尚爭（1973-），男，河南南陽人，南陽理工學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院，講師；劉勇軍（1980-），男，河南唐河人，南陽理工學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院，助理實驗師。（河南 南陽 473000）

基金項目：本文系河南省實驗教學(xué)示范中心“智能自動化系統(tǒng)實驗中心”建設(shè)項目、南陽理工學(xué)院教改項目“卓越工程師自動化專業(yè)課程教學(xué)教學(xué)方法改革與實踐”（項目編號：NIT2013JY-06）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）08-0086-02

自動化工具軟件是一門專業(yè)課，實踐性強，主要講述iFIX組態(tài)軟件的應(yīng)用。其內(nèi)容較多，對于初學(xué)者而言不容易掌握。在南陽理工學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院自動化專業(yè)中，該課程為選修課。在傳統(tǒng)教學(xué)方法中，該課程為實踐課，完全在實驗室上機，沒有理論教學(xué)，課程考核通常是大作業(yè)的形式，這種考核方式教學(xué)效果差，學(xué)生收獲小。但學(xué)生畢業(yè)后在實際工作中會涉及到組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計，學(xué)好自動化工具軟件有助于提高就業(yè)時的競爭力。因此在現(xiàn)有實驗條件下，改革考核方法具有重要的實際意義，對卓越工程師的培養(yǎng)有借鑒作用。

一、自動化工具軟件課程現(xiàn)狀

采用傳統(tǒng)的考核方法，教學(xué)效果不佳，主要體現(xiàn)在學(xué)生上課不認(rèn)真，敷衍了事，課程作業(yè)抄襲或應(yīng)付了事，對該課程應(yīng)該掌握的知識點不全面，課程結(jié)束后很快忘記所學(xué)的知識，造成這種現(xiàn)象的原因有四個方面。

1.學(xué)生不重視

該課程為選修課，學(xué)生普遍存在一種偏見，即選修課可學(xué)可不學(xué)。認(rèn)識不到該課程在實際工程設(shè)計中的應(yīng)用價值，對該課程的重視程度不夠，部分同學(xué)在上機時不認(rèn)真。

2.課程內(nèi)容不易掌握

該課程主要講述組態(tài)軟件在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括IP地址配置、驅(qū)動配置、路徑配置、報警配置、建立數(shù)據(jù)庫、設(shè)置安全、設(shè)置調(diào)度、設(shè)計電子簽名、實時曲線設(shè)計、設(shè)計監(jiān)控畫面及動畫等，涉及到歐姆龍PLC、西門子PLC、GEPLC、OPC技術(shù)和VBE等。這些內(nèi)容操作性強，細(xì)節(jié)多，需要學(xué)生去實踐才能掌握相關(guān)知識。由于知識產(chǎn)權(quán)保護的原因，通用電氣公司公開iFIX軟件的資料比較少，而且大部分是英文版的，不利于學(xué)生自學(xué)。

3.課程學(xué)時數(shù)較少

該課程的總學(xué)時數(shù)為32學(xué)時，全部為上機。由于沒有理論學(xué)時，在教學(xué)過程中只能根據(jù)學(xué)生反映的問題講解，不能作系統(tǒng)全面的講解。細(xì)節(jié)知識的掌握大部分靠學(xué)生自學(xué)。

4.考試方式單一

目前的考核方式為期末學(xué)生做一個大作業(yè)，這種考核方法只重結(jié)果，忽略了學(xué)習(xí)過程，一卷定成績的考核方式不能體現(xiàn)學(xué)生對知識的掌握程度。由于大作業(yè)是在課余時間完成，老師不易監(jiān)控，不可避免有抄襲現(xiàn)象，不能正確區(qū)分學(xué)得好的同學(xué)與學(xué)得不好的同學(xué)，有可能導(dǎo)致真正學(xué)得好的學(xué)生本門課程成績并不高，考核結(jié)果公正性差。

二、多環(huán)節(jié)可選擇考核方式

借鑒任務(wù)驅(qū)動和CDIO教學(xué)方法，提出多環(huán)節(jié)可選擇考核方式。任務(wù)驅(qū)動指建立特定任務(wù)來驅(qū)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法根本目的是實現(xiàn)學(xué)生自主動態(tài)地學(xué)習(xí)，在完成任務(wù)的過程中發(fā)現(xiàn)知識的欠缺并主動學(xué)習(xí)完善，并通過該過程實現(xiàn)知識的靈活運用及實踐技能的提高。[1，2]任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在多個學(xué)科中都有應(yīng)用，在不同的課程中，任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法應(yīng)用不盡相同。因為不同課程性質(zhì)各不相同，而任務(wù)與實際應(yīng)用密切相關(guān)，這就導(dǎo)致不同課程的具體任務(wù)與實施過程可能不完全相同。結(jié)合自動化工具軟件，本文提出多環(huán)節(jié)可選擇考核方式。[3，4]任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法中對任務(wù)的考核是集中的，或者課程的考核是集中的，考核方式只關(guān)注結(jié)果，不監(jiān)控過程。根據(jù)自動化工具軟件課程實際，對任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的考核方式進行改革，實施任務(wù)分解細(xì)化，全過程多環(huán)節(jié)考核。采用多環(huán)節(jié)可選擇考核方式能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，有效監(jiān)控學(xué)習(xí)過程，防止抄襲，考核結(jié)果更公正。[5，6]

在任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法中，考核只對項目結(jié)果考核，沒有對完成項目的過程進行考核，這種考核方式本質(zhì)上仍然是一考定成績，考核結(jié)果不能反映學(xué)生對知識的掌握程度。為了充分調(diào)動學(xué)生的積極性，使考核更公正、公平、合理?？己擞?3個環(huán)節(jié)組成：驅(qū)動安裝、驅(qū)動配置、系統(tǒng)配置、建立標(biāo)簽與數(shù)據(jù)庫、HMI畫面制作、實時曲線、動畫制作、報警、安全、電子簽名、報表、歷史曲線、項目設(shè)計報告和作品。其中前10個環(huán)節(jié)是必修環(huán)節(jié)，報表和歷史曲線是可選環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，只有完成上一環(huán)節(jié)，才能轉(zhuǎn)入下一環(huán)節(jié)。環(huán)節(jié)任務(wù)完成后每個學(xué)生現(xiàn)場演示，由老師當(dāng)場驗收，針對任務(wù)進行提問。如果不能按時完成子任務(wù)，則延遲轉(zhuǎn)入下一環(huán)節(jié)，相應(yīng)環(huán)節(jié)的得分要適當(dāng)降低。項目設(shè)計報告和作品是必選環(huán)節(jié)，此環(huán)節(jié)有多個與工程實際密切相關(guān)的題目，在第一節(jié)課把本課程的設(shè)計題目公布給學(xué)生，學(xué)生可根據(jù)興趣選擇題目。

各環(huán)節(jié)成績分配表如圖1所示。實施全過程多環(huán)節(jié)考核后，必修環(huán)節(jié)成績占總成績的70%，設(shè)計報告和作品占總成績的30%，還有任選項，完成任選項可以加相應(yīng)比例的成績。改革考核方式后，能有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生認(rèn)真上好每次課，能夠有效防止完全抄襲。

表1 成績分配表

三、多環(huán)節(jié)可選擇考核方式實施過程

1.任務(wù)的布置

在第一次課，公布考核方法及設(shè)計題目，每個設(shè)計題目對應(yīng)一個項目。題目如下：溫度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計、慣性溫度對象的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計、積分溫度對象的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計、流量監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計、液位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計、壓力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計、全自動洗衣機模擬系統(tǒng)設(shè)計、旋轉(zhuǎn)倒立擺仿真設(shè)計、直線一級倒立擺仿真設(shè)計、交通燈仿真設(shè)計、舞臺彩燈仿真設(shè)計、八路搶答器設(shè)計、萬年歷設(shè)計、四節(jié)傳送帶模擬控制、多種液體混合控制、自動軋鋼機控制、多級水箱控制系統(tǒng)設(shè)計、冶金熔煉爐控制、冶金加熱爐控制、工業(yè)小型封口機控制、啤酒發(fā)酵控制、水處理控制系統(tǒng)設(shè)計等。

2.課堂上師生互動

引入多環(huán)節(jié)可選擇考核方式后，并不代表老師完全放任學(xué)生自由。在每一次課老師規(guī)定任務(wù)及要求后，允許學(xué)生自己合理安排時間，有問題可以找老師或同學(xué)咨詢或商量。完成任務(wù)后，老師現(xiàn)場提問驗收并評定成績。在上課過程中，學(xué)生處于主導(dǎo)地位，老師就學(xué)生提出的問題進行指導(dǎo)和答疑，老師根據(jù)學(xué)生的提問，把共性的問題作詳細(xì)講解。這種以學(xué)生為主導(dǎo)地位的師生互動主要目的是增強學(xué)生的自主性，幫助學(xué)生提高自信心。

3.環(huán)節(jié)的具體考核

在規(guī)定的時間內(nèi)，每個同學(xué)必須完成要求的環(huán)節(jié)，老師對每個同學(xué)的完成情況當(dāng)場給出考核成績。驗收主要從以下幾個方面進行：第一，是否在規(guī)定時間完成任務(wù)。一些同學(xué)在任務(wù)布置后不久就能完成，而一些同學(xué)可能不能按時完成，對于提前完成的同學(xué)，在其他相同條件下，考核成績優(yōu)于后提交的同學(xué)，因為這體現(xiàn)學(xué)生的領(lǐng)悟能力與刻苦程度。第二，任務(wù)完成情況。每一個環(huán)節(jié)完成后，老師現(xiàn)場驗收，根據(jù)具體任務(wù)提問，考查學(xué)生的掌握程度?；卮饐栴}流利，說明學(xué)生掌握較好，如果完全回答不上，則說明為抄襲。

四、結(jié)論

在自動化工具軟件課程中引入多環(huán)節(jié)可選擇考核方法能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，考核結(jié)果更公正。通過完整的項目設(shè)計，增強了解決實際問題的能力。但在該方法實施過程中還存在一些問題：第一，項目不宜選取，題目難度要適中，不與往屆題目重復(fù)，與實際結(jié)合緊密，對教師提出了較高的要求。第二，教師工作量大。分環(huán)節(jié)全過程考核，要求老師每次課對每一位同學(xué)都進行現(xiàn)場考核，但老師工作量增加太多，時間可能不夠。

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（責(zé)任編輯：王意琴）